KR100853588B1 - Disc drive products including a method and circuit for operating a multiphase dc motor, a method for reducing acoustic noise when operating a multiphase dc motor, and a multiphase dc motor - Google Patents
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Abstract
구동 전압이 선정된 위상에서 모터의 권선으로 인가되는 다위상 dc 모터를 작동하는 방법 및 회로가 제시된다. 모터의 각각의 권선에서 전류 흐름의 제로 교차점이 검출되고, 구동 전압의 위상은 모터의 각각의 권선에서 전류 흐름의 검출된 제로 교차점과 실질적으로 동시에 제로 교차하도록 조정된다. 방법은 이 3 파형의 세트(45, 46, 47)를 발생시켜 모터의 각각의 권선에 구동 전압을 인가하는 방법을 포함한다. 각각의 파형은 120°에 대해 제로값을 갖는 제1 세그먼트(43), 60°에 대해 "업 슬로프" 형상을 갖는 후속하는 제2 세그먼트(50), 120°에 대해 두 개의 연속적인 "캡" 형상을 갖는 후속하는 제3 세그먼트, 60°에 대해 "다운 슬로프" 형상을 갖는 후속하는 제4 세그먼트(52)를 갖는 360°주기를 갖는다. 상기 세트의 각각의 파형은 서로로부터 120°이동된다. 이로 인해, 음향 모터 노이즈가 저감된다.A method and circuit for operating a multiphase dc motor in which the drive voltage is applied to the windings of the motor in a predetermined phase is presented. The zero crossing of the current flow is detected at each winding of the motor, and the phase of the drive voltage is adjusted to zero crossing substantially simultaneously with the detected zero crossing of the current flow at each winding of the motor. The method includes generating these sets of three waveforms 45, 46, 47 to apply a drive voltage to each winding of the motor. Each waveform has a first segment 43 having a zero value for 120 °, a subsequent second segment 50 having a “up slope” shape for 60 °, two consecutive “caps” for 120 °. It has a 360 ° period with a subsequent third segment having a shape, a subsequent fourth segment 52 having a “down slope” shape with respect to 60 °. Each waveform of the set is moved 120 ° from each other. This reduces the acoustic motor noise.
다위상 dc 모터, 업 슬로프, 다운 슬로프, 캡, 음향 모터 노이즈 Multiphase dc motor, up slope, down slope, cap, acoustic motor noise
Description
도 1은 3위상 dc 모터에 적합한 이상적인 구동 신호 파형도,1 is an ideal drive signal waveform diagram suitable for a three phase dc motor;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다위상 dc 모터에 구동 신호를 인가하는 회로의 일부의 블럭도.2 is a block diagram of a portion of a circuit for applying a drive signal to a multiphase dc motor according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 1의 이상적인 파형에 근접하도록 도 2의 MDAC 회로 중 하나의 출력에서 발생되는 "업 슬로프" 부분 파형도.3 is an "up slope" partial waveform diagram generated at the output of one of the MDAC circuits of FIG. 2 to approximate the ideal waveform of FIG. 1 in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 1의 이상적인 파형에 근접하도록 도 2의 MDAC 회로 중 다른 하나의 출력에서 발생되는 "캡" 부분 파형도.4 is a "cap" partial waveform diagram generated at the output of the other of the MDAC circuits of FIG. 2 to approximate the ideal waveform of FIG. 1 in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
12: "캡" MDAC12: "cap" MDAC
14: "슬로프" MDAC 14: "Slope" MDAC
16: 멀티플렉서16: multiplexer
18: 3 위상 dc 모터18: three phase dc motor
19: MDSD의 디스크19: Disk of MDSD
21: 멀티플렉서 제어기21: Multiplexer Controller
22: 클럭 발생기22: clock generator
36: "캡" PWM 변조기 36: "cap" PWM modulator
38: "슬로프" PWM 변조기 38: "Slope" PWM Modulator
본 발명은 하드 디스크 드라이브의 스핀들 모터 등과 같은 DC 브러시리스 다위상 모터(DC brushless polyphase motor)를 구동하는 방법 및 회로에서의 개선에 관한 것으로, 특히 이런 종류의 모터에서 적어도 음향 노이즈를 저감하는 구동 방법 및 회로의 개선 및 실질적으로 사인 파형 세그먼트로부터 구성되는 파형 근사인 구동 전압, 더 자세하게는 그러한 파형 근사의 실질적인 선형 근사로부터 구성되는 구동 전압을 이용하여 그러한 모터를 구동하는 구동 방법 및 회로의 개선에 관한 것이다.The present invention relates to a method and circuitry for driving a DC brushless polyphase motor, such as a spindle motor of a hard disk drive, and the like, in particular a driving method for reducing at least acoustic noise in this kind of motor. And an improvement in circuitry and a drive method and circuit for driving such a motor using a drive voltage which is a waveform approximation constructed substantially from a sinusoidal waveform segment, more specifically a drive voltage constructed from a substantially linear approximation of such waveform approximation. will be.
본 발명이 다루는 유형의 DC 브러시리스 다위상 모터의 작동에서, 효과적인 모터 구동은 모터 위상들에 인가되는 여기 전류가 각 위상별로 발생된 bemf에 정렬될 것을 요구한다. 이 정렬을 달성하는 최상의 구조 중 하나는 정류의 위상 및 주파수를 조정하는 위상 동기 루프를 이용해서, 구동되지 않은 권선의 bemf가 적당한 정류 상태의 중심에서 제로를 통과하게 하는 것이다. 이 구조는 종래의 6 상태 즉, +1, +1, 0, -1, -1, 0 시퀀스에서와 같이, 정류 파형의 형태가 구동되지 않은 영역을 포함할 때 잘 작동한다.In the operation of a DC brushless polyphase motor of the type addressed by the present invention, effective motor drive requires that the excitation current applied to the motor phases be aligned with the bemf generated for each phase. One of the best structures to achieve this alignment is to use a phase locked loop that adjusts the phase and frequency of the commutation, allowing the bemf of the undriven winding to pass zero at the center of the appropriate rectification state. This structure works well when the shape of the commutation waveform includes an undriven region, as in the conventional six states, i.e., +1, +1, 0, -1, -1, 0 sequence.
+1, +1, 0, -1, -1, 0 시퀀스가 구동 상태들 사이에서 급격한 천이를 갖기 때문에, 이 시퀀스는 많은 고주파수 성분을 갖는다. 이것들은 모터에서 기계적 공진을 여기하는 경향이 있고, 바람직하지 않은 음향 노이즈를 생성되게 한다. 더욱이, 구동되지 않은 모터 위상의 스텝 함수 3상태는 스텝 함수 파형 자체와 함께 모터 내에서 어느 정도의 토크 리플을 발생시킨다. 토크 리플은 모터 회전에서 균일하지 않게 되어, 모터에서 공진을 여기하며, 또한 바람직하지 않은 음향 노이즈를 발생시킨다.Since the sequence +1, +1, 0, -1, -1, 0 has a sharp transition between driving states, this sequence has many high frequency components. These tend to excite mechanical resonances in the motor and cause undesirable acoustic noise to be generated. Furthermore, the step function tristate of the undriven motor phase, along with the step function waveform itself, causes some torque ripple in the motor. Torque ripple becomes uneven in motor rotation, excites resonance in the motor, and also generates undesirable acoustic noise.
따라서, 음향 노이즈를 저감하는 것이 바람직하다면, 사인파 형태 여기 신호는 6상태 시퀀스보다 더 적합하다. 모터 드라이버가 사인 전류원으로 구성되면, 상술된 동일한 전압 감지 PLL이 이용될 수 있다. 그러나, 드라이버의 듀티 사이클이 사인곡선으로 변화될 때, 모터 드라이버 여기는 펄스 폭 변조(PWM)되어 드라이버 IC에서 전력 소모를 최소화한다. 이는 패키징 비용을 낮추고 시스템 비용을 전체적으로 줄이게 한다. 그러나 과거에는 특히 전류가 상대적으로 높을 때 그리고 펄스폭 변조 구조가 이용되는 것이 바람직할 때, 순수한 사인 파형을 갖는 전류를 발생시키는 것이 어려웠다.Thus, if it is desirable to reduce acoustic noise, sinusoidal excitation signals are more suitable than six-state sequences. If the motor driver is configured with a sinusoidal current source, the same voltage sensing PLL described above can be used. However, when the driver's duty cycle changes sinusoidally, the motor driver excitation is pulse width modulated (PWM) to minimize power consumption in the driver IC. This lowers packaging costs and reduces system costs as a whole. In the past, however, it has been difficult to generate currents with pure sinusoidal waveforms, especially when the current is relatively high and when it is desirable to use a pulse width modulation scheme.
미국 출원 번호 09/300,754에서, 초기 기준선 소거 후에, 구동 파형은 120°에 대해 제로, 120°에 대해 "업 훅" 및 120°에 대해 "다운 훅"인 연속하는 연쇄적인 세그먼트로 구성되었다. 업 훅 및 다운 훅 파형은 두 개의 MDAC에서 발생되었다. MDAC의 동작은 바람직한 구동 파형을 형성하기 어렵게 된다는 문제를 갖고 있었다. 특히, 결과로서 생기는 파형이 다위상 DC 모터 환경에서 적절히 동작할 수 있도록 회로 상의 상충점이 만들어질 필요가 있었다.In US Application No. 09 / 300,754, after the initial baseline erase, the drive waveform consisted of consecutive concatenated segments that were zero for 120 °, "up hook" for 120 °, and "down hook" for 120 °. Up hook and down hook waveforms were generated in two MDACs. The operation of MDAC has a problem that it is difficult to form a desirable drive waveform. In particular, there was a need to create a circuit conflict so that the resulting waveform could operate properly in a multiphase DC motor environment.
또한, MDAC(Multiplying Digital to Analog Converter)를 이용하여 사인 파형 세그먼트 조합으로부터 스스로 형성되는 파형 세그먼트를 형성하는 것은 특별한 MDAC 설계 및 동작의 고려를 필요로 한다. 구동 파형이 사인 파형 세그먼트 조합에 근사하도록 선형 파형 세그먼트로부터 구성될 수 있는 설계는 실현 및 그러한 MDAC의 작동을 상당히 쉽게 할 것이다.In addition, forming waveform segments that form themselves from a sinusoidal waveform segment combination using a multiplying digital to analog converter (MDAC) requires special MDAC design and operation considerations. Designs that can be constructed from linear waveform segments such that the drive waveform approximates a sine wave segment combination will make implementation and operation of such MDAC significantly easier.
결과적으로, 동작 중에 구동과 관련된 노이즈를 저감하거나 제거하여 동작시키는 디스크 드라이버 및 방법이 필요하다. 연쇄적인 선형 신호 세그먼트에 의해 쉽게 근사하여 발생될 수 있는 사인 신호 세그먼트로부터 생성된 구동 신호를 채용하는 디스크 드라이브 및 방법이 부가적으로 필요하다.As a result, there is a need for a disk driver and method that operates by reducing or removing noise associated with driving during operation. There is a further need for a disk drive and method that employs a drive signal generated from a sinusoidal signal segment that can be easily approximated by a concatenated linear signal segment.
따라서, 상기와 같은 측면에서, 본 발명의 목적은 동작 중에 드라이브와 관련된 노이즈를 저감하거나 제거한 개선된 디스크 드라이브 및 그 동작 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, in view of the above, it is an object of the present invention to provide an improved disk drive and its method of operation that reduce or eliminate noise associated with the drive during operation.
본 발명의 다른 목적은 사인 신호 세그먼트로부터 구성되거나 사인 신호의 세그먼트에 근사하는 실질적으로 연속적인 연쇄적인 파형을 가진 세그먼트들을 갖는 다중 구동 신호를 채용하는 디스크 드라이브 및 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a disk drive and method employing a multiple drive signal having segments having a substantially continuous chain waveform constructed from or approximating a segment of a sine signal.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부한 도면 및 청구범위와 함께 읽을 때, 발명의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying drawings and claims.
따라서, 본 발명의 넓은 측면에 따르면, 3위상 dc 모터를 작동하는 방법이 제시된다. 이 방법은 모터의 각각의 권선에 구동 전압을 인가하기 위해 3 파형의 세트를 발생시키는 단계를 포함한다. 각각의 파형은 120°에 대해 제로값을 갖는 제1 세그먼트, 60°에 대해 "업 슬로프" 형상을 갖는 후속하는 제2 세그먼트, 120°에 대해 두 개의 연속적인 "캡" 형상을 갖는 후속하는 제3 세그먼트, 60°에 대해 "다운 슬로프" 형상을 갖는 후속하는 제4 세그먼트를 갖는 360°주기를 갖는다. 세트의 각각의 파형은 서로 120°씩 변위된다. 그런 다음 파형이 모터의 각각의 권선에 인가된다. 세그먼트 각각은 에 근사하고, 여기에서 VMAG는 각 파형의 최대 진폭이고, ωt는 파형의 위상각이고, φ는 초기 위상각이지만, 바람직한 실시예에서 각각의 파형 세그먼트는 적어도 하나의 선형 파형을 포함한다. 바람직하게는, 파형 세그먼트는 중심부에 브레이크포인트(breakpoint)를 갖는 2개의 선형부를 가질 수 있다.Thus, according to a broad aspect of the present invention, a method of operating a three phase dc motor is presented. The method includes generating a set of three waveforms to apply a drive voltage to each winding of the motor. Each waveform is a first segment having a zero value for 120 °, a subsequent second segment having an "up slope" shape for 60 °, a subsequent second having two consecutive "cap" shapes for 120 °. 3 segments, 360 ° period with a subsequent fourth segment having a “down slope” shape for 60 °. Each waveform of the set is displaced by 120 ° from each other. The waveform is then applied to each winding of the motor. Each segment Approximate to, where VMAG is the maximum amplitude of each waveform, ωt is the phase angle of the waveform, and φ is the initial phase angle, but in a preferred embodiment each waveform segment comprises at least one linear waveform. Preferably, the waveform segment may have two linear portions with breakpoints in the center.
본 발명의 넓은 측면에 따르면, 다위상 dc 모터를 작동하는데 있어서 음향 노이즈를 저감시키는 방법이 제시된다. 본 방법은 각각의 모터의 권선에 구동 전압을 인가하기 위해 n 파형의 세트를 발생시키는 단계를 포함하고, n은 상기 다위상 dc 모터의 위상 수이다. 각각의 파형은 360°주기를 갖고, (360/n)°에 대해 제로값을 갖는 제1 세그먼트, (360/2n)°에 대해 "업 슬로프" 형상을 갖는 후속하는 제2 세그먼트, (360/n)°에 대해 대해 두 개의 연속적인 "캡" 형상을 갖는 후속하는 제3 세그먼트, (360/2n)°에 대해 "다운 슬로프" 형상을 갖는 후속하는 제4 세그먼트를 갖는다. 세트의 각각의 파형은 서로 (360/n)°씩 변위된다. 파형은 모터의 각각의 권선에 인가되어 모터를 구동시킨다. 파형은 드라이버에의 인가 전에 펄스 폭 변조될 수 있다. According to a broad aspect of the present invention, a method of reducing acoustic noise in operating a multiphase dc motor is presented. The method includes generating a set of n waveforms to apply a drive voltage to the windings of each motor, where n is the number of phases of the multiphase dc motor. Each waveform has a 360 ° period, a first segment having a zero value for (360 / n) °, a subsequent second segment having a "up slope" shape for (360 / 2n) °, (360 / n) has a subsequent third segment having two consecutive "cap" shapes for °, a subsequent fourth segment having a "down slope" shape for (360 / 2n) °. Each waveform of the set is displaced by (360 / n) ° from each other. The waveform is applied to each winding of the motor to drive the motor. The waveform can be pulse width modulated prior to application to the driver.
세그먼트 각각은 Each segment
에 근사할 수 있고, 여기에서 VMAG는 각 파형의 최대 진폭이고, n은 상기 모터의 위상 수이고, ωt는 파형의 위상각이고, φ는 초기 위상각이다. 파형 세그먼트는 적어도 하나의 선형 파형을 포함할 수 있고, 더 상세하게는 파형 세그먼트의 각각은 중심부에 브레이크포인트를 갖는 2개의 선형부를 가질 수 있다. Can be approximated to, where VMAG is the maximum amplitude of each waveform, n is the number of phases of the motor, ωt is the phase angle of the waveform, and φ is the initial phase angle. The waveform segment may comprise at least one linear waveform, and more specifically, each of the waveform segments may have two linear portions with breakpoints in the center.
본 발명의 또 다른 넓은 측면에 따르면, n위상 dc모터를 작동시키는 회로가 제시된다. 회로는 모터에 n 구동 신호 파형을 인가하는 드라이버를 갖는다. 구동 신호 파형의 소스가 제공된다. 각각의 구동 신호 파형은 (360/n)°에 대해 제로값을 갖는 제1 세그먼트, (360/2n)°에 대해 "업 슬로프" 형상을 갖는 후속하는 제2 세그먼트, (360/n)°에 대해 대해 두 개의 연속적인 "캡" 형상을 갖는 후속하는 제3 세그먼트, (360/2n)°에 대해 "다운 슬로프" 형상을 갖는 후속하는 제4 세그먼트를 갖는 360°주기를 가진다. 세트의 각각의 파형은 서로 (360/n)°씩 변위된다. 구동 신호 파형은 실질적으로 선형 세그먼트 더 상세하게는 그 중심에 브레이크포인트를 갖는 2개의 선형부를 포함할 수 있다. 회로는 또한 드라이버에의 인가 전에 구동 신호 파형을 펄스 폭 변조하도록 제공될 수 있다.According to another broad aspect of the present invention, a circuit for operating an n-phase dc motor is presented. The circuit has a driver for applying an n drive signal waveform to the motor. A source of drive signal waveforms is provided. Each drive signal waveform has a first segment having a zero value for (360 / n) °, a subsequent second segment having an "up slope" shape for (360 / 2n) °, and (360 / n) °. With a subsequent third segment having two consecutive "cap" shapes for, a subsequent fourth segment having a "down slope" shape for (360 / 2n) °. Each waveform of the set is displaced by (360 / n) ° from each other. The drive signal waveform may comprise two linear portions having a substantially linear segment, more specifically, a breakpoint at the center thereof. Circuitry may also be provided to pulse width modulate the drive signal waveform prior to application to the driver.
세그먼트는 각각Each segment
에 근사할 수 있고, 여기에서 VMAG는 각각의 파형의 최대 진폭이고, ωt는 파형의 위상각이고, φ는 초기 위상각이다. Can be approximated to, where VMAG is the maximum amplitude of each waveform, ωt is the phase angle of the waveform, and φ is the initial phase angle.
본 발명의 또 다른 넓은 측면에 따르면, 데이터를 담은 매체를 회전시키는 dc 브러시리스(brushless), 홀리스(Hall-less), 3위상 모터를 갖는 타입의 디스크 드라이브 제품이 제시된다. 본 제품은 모터에서 권선의 선택된 각각의 세트에 구동 신호를 인가하는 3개의 드라이버 회로를 포함한다. 3 모터 구동 전압 파형의 소스가 구동 신호를 제공한다. 각각의 파형은 360°의 주기를 갖는다. 제1 세그먼트는 120°에 대해 제로값을 갖는다. 제2 세그먼트는 60°에 대해 "업 슬로프" 형상을 갖는다. 제3 세그먼트는 120°에 대해 두 개의 연속적인 "캡" 형상을 갖고, 제4 세그먼트는 60°에 대해 "다운 슬로프" 형상을 갖는다. 세트의 각각의 파형은 서로 120°씩 서로로부터 변위된다. 구동 신호 파형은 실질적으로 선형 세그먼트, 더 상세하게는 중심에 브레이크포인트를 갖는 2개의 선형부로 형성된다. 세그먼트는 각각 에 근사할 수 있고, 여기에서 VMAG는 각각의 파형의 최대 진폭이고, ωt는 파형의 위상각이고, φ는 초기 위상각이다.According to another broad aspect of the present invention, a disk drive product of the type having a dc brushless, Hall-less, three-phase motor for rotating a medium containing data is presented. The product includes three driver circuits that apply a drive signal to each selected set of windings in the motor. 3 The source of the motor drive voltage waveform provides the drive signal. Each waveform has a 360 ° period. The first segment has zero value for 120 °. The second segment has a "up slope" shape for 60 °. The third segment has two consecutive "cap" shapes for 120 ° and the fourth segment has a "down slope" shape for 60 °. Each waveform of the set is displaced from each other by 120 ° from each other. The drive signal waveform is formed of substantially linear segments, more specifically two linear portions with breakpoints in the center. Each segment Can be approximated to, where VMAG is the maximum amplitude of each waveform, ωt is the phase angle of the waveform, and φ is the initial phase angle.
여러 도면에서, 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 부분을 표시하는데 이용된다.In the various figures, like reference numerals are used to indicate same or similar parts.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 구동될 모터의 권선들에 인가되는 구동 파형들이 미국 특허 출원 09/300,754에 개시된 방식으로 사인 파형으로부터 유도된다. 모터는 상술된 타입의 것이고, 특히 상기 미국 특허 출원 09/300,754에 설명된 다위상 DC 모터 타입일 수 있다. 예시되는 실시예에서, 모터는 3위상 DC 모터인 것이 바람직하다.According to a preferred embodiment of the invention, the drive waveforms applied to the windings of the motor to be driven are derived from the sinusoidal waveform in the manner disclosed in US patent application 09 / 300,754. The motor is of the type described above and may in particular be of the multiphase DC motor type described in the above-mentioned US patent application 09 / 300,754. In the illustrated embodiment, the motor is preferably a three phase DC motor.
예시되는 실시예에서, 3개의 신호가 정의되는데, 각각은 모터의 각각의 위상을 구동하기 위하여 서로 120°씩 변위된다. 모터 권선들은, "Y" 코일 구조의 3개의 코일 권선 노드들 중 두 개가 구동되고 하나는 싱크로서 이용되도록 구동되기 때문에, 순수한 사인 파형으로 각각의 노드를 구동할 필요가 없다는 것에 주의해야 한다. 두 개의 구동되는 노드 사이의 전압 차가 실질적으로 사인 파형이라면 충분하다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3개의 연속적인 구동 파형(45, 46, 47)을 도시한 그래프가 도 1에 도시된다. 각각의 파형(45, 46, 47)은 각각 구동될 모터의 입력 단자들 중 교환가능하게(commutatively) 결정된 쌍에 인가된다.In the illustrated embodiment, three signals are defined, each of which is displaced by 120 ° from each other to drive each phase of the motor. It should be noted that the motor windings do not need to drive each node with a pure sine wave because two of the three coil winding nodes of the "Y" coil structure are driven and one is used as a sink. It is sufficient if the voltage difference between the two driven nodes is substantially sinusoidal. A graph showing three
구동 파형(45, 46, 47)을 구성하기 위해서, 서로 위상이 120°다른 사인파 세트 중 순간 최소값을 갖는 사인 파형의 값이 다른 파형들로부터 감산된다. 도 1에 도시된 파형의 세트가 그 결과로 미국 특허 출원 09/300,754에 개시된 파형의 세트와 유사하다. 따라서, 각각의 세그먼트는 에 근사할 수 있으며, 여기에서 VMAG는 각각의 파형의 최대 진폭이며, n은 모터의 위상의 수이며, ωt는 파형의 위상각이고, φ는 초기 위상각이다. 각각의 파형은 업훅부(40) 및 다운훅부(42)를 갖는다. 따라서, 사인파 세그먼트처럼 보이지만, 구동 파형 세그먼트는 실제로는 사인파 세그먼트가 아니다. 더욱이, 각각의 모터 위상은 정류 사이클의 120°에 대해 3상태로 되며, 각각의 파형은 120°에 대해 제로인 세그먼트(43)를 갖는다.In order to construct the
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 다위상 dc 모터에 구동 신호를 인가하는 회로의 일부(10)가 도 2에 도시된다. 회로는 "캡" 발생 MDAC(12) 및 "슬로프" 발생 MDAC(14)를 포함하며, 이하에 이들에 대해 상세히 설명한다. 캡 및 슬로프 MDAC(12, 14)는 각각의 PMW CLK 사이클에 한 번씩 갱신되어, 3 위상 dc 모터(18)에 인가하기 위한 멀티플렉서(16)에 의한 선택을 위해 성형된 신호를 제공한다. dc 모터(18)는 예를 들어 대용량 데이터 기억 장치에 이용되는 디스크(19)의 스핀들을 회전시킨다. 원한다면, MDAC(12, 14)의 출력은 도시된 바와 같이 PWM 변조기(36, 38)에 의해 알려진 방법으로 펄스 폭 변조될 수 있어서, 모터(18)에 인가되는 전력을 제어한다.A
MDAC(14)는 사인파의 세그먼트 특히, 사인파의 60°세그먼트에 근사화하도록 유도될 수 있는 슬로프 파형을 갖는 신호를 그 출력에 발생시킨다. MDAC(14)는 오름 차순 또는 내림 차순으로 세그먼트를 발생시킬 수 있어서, 오름 파형은 도 1에 도시된 "업-슬로프" 세그먼트(50)를 실질적으로 따르게 되고, 또는 내림 파형은 마찬가지로 도 1에 도시된 "다운-슬로프" 세그먼트를 실질적으로 따르게 된다. 파형의 주기가 360°로 고려되면, "업-슬로프" 세그먼트(50) 또는 "다운-슬로프" 세그먼트(52)는 길이가 (360/2n)°이며, 여기에서 n은 모터의 위상 수이다.
"슬로프" MDAC(14)에 의해 발생된 파형은 예를 들어 도 3의 파형(60)으로 도시된 바와 같이 선형 파형인 것이 바람직하다. 도시된 바와 같이, 파형(60)은 파형의 상단과 하단 사이의 거의 중간에 브레이크포인트(62)를 포함하며, 따라서 파형(60)의 각각의 반의 전체적인 형태는 도 1에 도시된 "업-슬로프" 세그먼트(50) 또는 "다운-슬로프" 세그먼트(52)와 거의 동일한 곡선이다. MDAC(14)의 동작에서 선형 파형을 이용하는 것의 이점 중 하나는 선정된 레이트로 선택적으로 카운트 업하거나 카운트 다운하는 선형 카운터를 제공함으로써 그러한 파형이 쉽게 발생될 수 있다는 것이다.The waveform generated by the " slope "
원한다면, MDAC(14)는 발생되는 파형(60)의 전체 진폭을 결정하는 스케일링 회로를 포함할 수 있다. 스케일링 회로는 원하는 파형의 발생에 필요한 바이어싱 전류를 제공하도록 개별적으로 어드레스 가능하게 선택될 수 있는, 예컨대, 복수의 전류 발생기를 포함할 수 있다. 또한 원한다면 파형(60)은 선정된 바이어스 값으로부터 카운트 값을 감산함으로써 발생될 수 있다.If desired,
유사하게, "캡" MDAC(12)는 도 4에 도시된 바와 같이 두 개의 연속적인 "캡" 파형(65, 66)을 발생하도록 구성될 수 있다. 각각의 "캡" 파형(65, 66)은 브레이크 포인트(68)에서 선형 업 카운트로, 그 다음에 원래 개시값으로의 선형 다운카운트에 의해 형성된다. 그로 인한 파형(65, 66)은 도 1에서 파형(67, 68)에 대응한다. 다시, 예를 들어 선형 업 및 다운 카운터를 이용한 선형 파형 기술을 이용함으로써, 사인파 세그먼트(67, 68)가 쉽게 근사화될 수 있다. 또한, 원한다면, 스케일링 회로가 MDAC(12)에 포함될 수 있어서, 파형의 전체적인 스케일이 예를 들어 어드레싱 회로 등에 의해 결정될 수 있다. 파형이 360°의 주기를 가지면, 각각의 캡 세그먼트는 전체 길이 (360/n)°에 대하여 길이 (360/2n)°일 수 있으며, 여기에서 n은 모터 위상의 수이다.Similarly, the "cap"
각각의 MDAC(12, 14)로부터의 출력은 멀티플렉서 회로(16)에 의해 3위상 모터(18)에의 인가를 위해 모터 제어 라인(30-32)에 선택적으로 인가된다. 멀티플렉서 회로(16)는 멀티플렉서 제어기(21)에 의해 제어되며, 이 멀티플렉서 제어기(21)는 분주기 회로(24)에 의해 분할되는 클럭 발생기(22)로부터의 클럭 펄스를 수신한다. 예를 들어, 멀티플렉서 제어기(21)는 멀티플렉서(16)로 어드레스를 반복적으로 인가하여 도 1에 도시된 반복 파형(45-47)을 발생하는 어드레스 회로일 수 있다.The output from each
원한다면, 도시된 바와 같이, MDAC(12, 14)로부터의 출력은 예를 들어 도시된 각각의 PWM 변조기(36, 38)에 의해 펄스 폭 변조될 수 있다. 펄스 폭 변조는 공지의 방법으로 수행될 수 있다. 통상적으로, 삼각파가 패스(pass) 파형으로서 이용되어 변조중인 신호가 순간 삼각파의 값보다 클 때에만 전달되도록 한다. 도 2의 회로를 이용하여 실현될 수 있는 이점 중의 하나는 클럭 발생기(22)로부터 유도되는 공통 클럭 신호가 상술된 바와 같이, MDAC 회로(12, 14)에서 선형 파형 세그먼트의 발생에 이용될 수 있고, 동일 클럭 신호가 펄스 폭 변조기(36, 38)의 펄스 폭 변조의 타이밍을 제어하는데 이용될 수 있기 때문에, MDAC에 의해 발생된 각각의 파형이 3위상 모터(18)에 인가되는 신호들에서의 지연 및 불연속을 피하도록 쉽게 조정될 수 있다는 점이다. If desired, as shown, the output from
본 발명은 특정 각도로 설명되고 예시되었지만, 본 개시는 단지 예시하는 방식으로 이루어진 것이고, 후술될 청구범위의 본질 및 범위에서 벗어나지 않으면서 일부분의 조합 및 배열에서 다양한 변화가 당업자에 따라 이루어질 수 있다.While the present invention has been described and illustrated at a particular angle, the present disclosure has been made by way of example only, and various changes in combination and arrangement of parts may be made by one skilled in the art without departing from the spirit and scope of the claims to be described below.
본 발명에 따르면, 디스크 드라이버의 동작 중에 구동과 관련된 노이즈를 저감하거나 제거할 수 있고, 사인 신호 세그먼트로부터 구성되거나 사인 신호의 세그먼트에 근사하는 실질적으로 연속적인 연쇄적인 파형을 가진 세그먼트를 갖는 다중 구동 신호를 채용할 수 있다.According to the present invention, a multiple drive signal having a segment having a substantially continuous chain waveform constructed from a sine signal segment or approximating a segment of a sine signal can reduce or eliminate noise associated with driving during operation of the disk driver. Can be adopted.
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